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100%国产PLC助力国产自主可控加速落地
阅读量: 发布时间:2025-10-16 15:51:40
来源:乐鱼网官网入口

  分布式控制系统是现代工业生产的核心枢纽,它不仅承担着对生产流程的智能调度、设备状态监控和数据整合,还在高端装备、能源、电力、交通运输等关键领域的安全与高效运行中发挥着无法替代的作用。然而,长期以来,高端DCS及其核心控制单元的关键软硬件仍主要依赖国际厂商,国产化水平整体较低,尤其在软硬件自主可控、分布式协同能力和工业软件生态方面存在很明显短板,这不仅制约了国内工业自动化系统的高端应用,也成为供应链安全和产业升级的潜在风险。

  在此背景下,打造全栈自主可控的国产DCS,突破核心技术壁垒,建立软硬件与软件生态一体化体系,已成为推动国产工业自动化向高端市场迈进的关键。国产化不仅意味着技术自主,更关乎行业长期发展和产业安全,为国内公司可以提供稳定可靠的工业控制基础,同时也为大型PLC等关键设备的国产替代奠定了坚实基础。

  在工业自动化领域,分布式控制系统扮演着“智能大脑”的角色,负责协调整个工厂的生产流程,而大型PLC,正是这个“大脑”延伸至关键工艺段进行精准控制的“神经中枢”。当分布式控制系统决策后,正是大型PLC在现场层直接驱动设备,确保复杂逻辑与高速流程的精准执行。然而,这个核心部件的国产化之路,却挑战重重。

  近年来,随只能制造与数字化转型的加速,中大型PLC市场持续扩容,在过去的十余年,中国PLC市场快速地增长,已成为全世界最大的单一市场。但在大型PLC领域,外资厂商长期掌握主导权。2024年,西门子、罗克韦尔、施耐德三家厂商合计占据超过六成的市场占有率,其中西门子一家接近40%,长期主导高端市场格局。

  与此同时,国产厂商虽在部分行业实现突破,但整体国产化率仍然偏低,尤其在电力、石化、冶金等关系国计民生的关键领域,仍存在较强的对外依赖。这一格局不仅制约了产业升级,也在供应链安全层面埋下隐忧。

  从硬件层面来看,当前,多数国产厂商推出的大型自主可控PLC,在硬件层尚未实现100%的完全自主可控。据MIR调研显示,虽然当前国产大型自主可控PLC的基础硬件模块与CPU芯片已采用国产品牌,但在网络模块、电源模块、存储器件以及FPGA芯片等关键元器件上,仍存在对外资品牌的依赖,硬件自主化程度仍有待提升。

  在软件层面,挑战更为严峻。相比硬件层面的进展,国产大型PLC在实现软件体系自主可控方面面临着更严峻的考验,成熟的大型PLC IDE自主产品基本空白,导致“硬件尚可、软件缺失”的产业断层。

  例如,西门子、罗克韦尔等国际巨头的PLC软件平台均系其独立自主研发。反观国内,多数厂商的大型PLC软件平台实质上基于CODESYS平台做二次开发,尚未真正掌握核心技术——尤其在运行时(Runtime)与集成开发环境(IDE)等底层关键领域。因其极高的技术壁垒,Runtime与IDE的完全自主,已成为亟待突破的核心瓶颈。

  整体来看,尽管中国工业自动化领域已在大型PLC产品上实现了国产化商业化应用,但在核心元器件、底层算法、开发平台等关键技术环节仍存在对外依存,尚未达成全技术栈的自主可控,国产大型PLC“硬件可替代,软件受制人”的局面长期存在。更为关键的是,大型PLC背后体现的是长期应用经验与用户信任壁垒。电厂DCS、石化长流程工艺、轨道交通等场景对系统可靠性要求极高,国际厂商凭借数十年在全世界的项目积累,不断迭代优化产品,建立了深厚的行业Know-how与口碑。相比之下,国产PLC即便在部分性能指标上已逐渐接近国际水平,但受限于应用案例不足和市场验证时间短,难以快速建立用户信任。

  因此,国产大型PLC的国产化率偏低,本质上是软硬件技术壁垒、软件生态壁垒以及长期验证壁垒共同作用的结果。未来若要实现突围,国产厂商需要在核心芯片和操作系统层面实现自主可控,同时,更需要打造软硬件与工具链、工业网络站点平台深层次地融合的一体化生态,以此打破国际巨头构筑的壁垒,加速国产替代进程。

  面对软硬件技术瓶颈与生态壁垒的双重挑战,国产PLC厂商迫切地需要具备突破性的解决方案。

  正是在这样的行业背景下,四川零点自动化系统有限公司研发了新一代 D系列分布式控制管理系统(都江堰系列),该系统主要由PLC、网络适配器以及I/O模块构成,可作为中大型常规控制管理系统核心、运动控制系统核心大范围的应用于各种工业现场。与市面上多数产品不同,D系列的最大亮点在于实现了软件100%自主可控+硬件100%国产化——既在硬件层面完成全国产化设计,又在软件层面自主搭建符合IEC61499标准的AIOSYS系统,为用户更好的提供真正意义上的安全、可控与高可靠性选择。

  ● 硬件的100%国产化:D系列新产品严格按照船舶、风电等行业标准设计,关键器件全部实现国产化,在衡量电子科技类产品电磁干扰下稳定性与可靠性三个重要指标上达到了国际一流水平。

  ● 软件的100%国产化:D系列网络适配器与I/O模块软件均自主研发,D系列PLC基于AIOSYS平台研发,符合IEC 61499国际标准与IEC 61131标准,是真正意义上的国产PLC。其特点包括:IT/OT融合、软硬件解耦、事件触发、负载均衡、真分布式架构,并支持Web编程。

  在具体设计上,D系列新产品延续了“以用户为中心”的理念,全系列新产品均采用“两段式”设计,接线端子可插拔,方便用户安装与维护,端子采用大孔径设计,通过按键颜分端子功能,明显提升了接线效率与操作直观性。同时,端子自带通道指示灯功能,不仅便于实时监测,还让调试过程更加高效可靠。

  尤其作为D系列分布式控制系统的核心,DU03系列PLC实现了中大型跨界PLC的国产化突破。

  DU03在结构上采用分体式设计,能够最终靠冗余背板总线扩展D系列I/O模块,也能够最终靠 PROFINET、EtherCAT等工业通讯协议扩展对应的D系列远程 I/O,增加系统的控制点位。同时,DU03严格遵循IEC 61499与IEC 61131标准,软件基于AIOSYS平台研发,可实现分布式控制网络、多台PLC协同工作,为更大规模的控制管理系统提供便捷解决方案。

  此外,DU03系列为客户提供了丰富型号选择,分别是DU03L 、DU03G、DU03P以及DU03M,性能依次增强,满足从中型到大型工业控制管理系统的不同需求。

  ● DU03系列PLC支持运动控制,可实现基于EtherCAT伺服的多轴运动控制;

  ● 支持网页编程,编程软件可实现服务端远程部署与普通电脑本地部署,编程软件服务端部署的情况下,用户可实现免安装编程;

  ● 支持丰富的通讯协议,方便用户实现 PLC 与其他现场设备和上位机的通讯。

  可以说,通过软硬件全栈自主可控与丰富的功能特性,DU03系列 PLC不仅在硬件端实现了全国产化,更在软件底层完成了真正的自主突破,填补了国产PLC长期依赖国外平台的短板,为国产工业自动化在高端控制市场的应用提供了新的行业标杆。

  零点自动化的远程I/O产品线丰富而多样,为工业数据采集与控制提供灵活高效的分布式解决方案,适配不同空间布局与安装需求,从而满足从简单到复杂的信号接入场景。凭借卓越的稳定性、灵活的配置性及强大的定制能力,零点远程I/O已在汽车、电力、冶金、水处理、智能装备等多个行业落地应用,成为提升自动化水平、实现智能感知的可靠基石。

  在系统协同层面,DU03系列PLC与D系列耦合器均采用高速冗余背板总线设计,通信速度与可靠性大幅度的提高。通过背板总线系列 PLC与D系列耦合器可以可靠的实现扩展D系列I/O模块。此外,D 系列I/O 模块种类丰富,除了常规的数字量、模拟量输入输出模块外,还具有编码器模块、通讯模块等各种特殊功能模块,并支持PROFINET、EtherCAT、EtherNet/IP、Modbus TCP、CC-Link IE Field Basic等主流工业以太网协议。配合其丰富的诊断功能与掉电存储能力,D系列远程I/O不仅能与DU03构成完整的分布式控制体系,也可作为标准工业以太网从站,与其他第三方主站设备兼容使用,极大拓展了其应用边界。

  在国家政策引导和产业升级需求的共同驱动下,大型PLC的国产替代已成为大势所趋。预计到2028年,中国大型PLC国产化率将实现明显提升。尤其是在电力、石化、冶金、军工等关乎供应链安全的核心行业,客户对国产品牌的认证周期正在缩短,应用规模不断扩大。

  零点自动化D系列控制管理系统的推出,为行业提供了一个兼具自主性、可靠性与开放性的全栈国产方案。这不仅是零点的一次突破,更是国产PLC产业向纵深发展的重要注脚。能预见,随着更多本土厂商在软硬件自主可控上的持续突破,中国PLC市场格局正在迎来新的转折点。

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